七年級科學下冊 第5講 對環(huán)境的觀察教案 浙教版

1、對環(huán)境的觀察教學主題透鏡和視覺教學目標熟練掌握凸透鏡成像的特點；了解眼球的結構及各部分的功能及視力的矯正。教學要點重點：凸透鏡成像規(guī)律難點：凸透鏡成像規(guī)律的應用授課日期及時段教學過程【作業(yè)講評】【課堂導入】提問：大家知道水可以滅火，那大家知道水可以生火么？答案：讓水結成凸透鏡形狀的冰，用冰來取火。【內(nèi)容講解】【知識點】眼和視覺：1. 透鏡（1）透鏡由玻璃等透明物質制成，光線經(jīng)過透鏡折射后，總是向透鏡厚的一側偏折。（2）凸透鏡:中間厚邊緣薄。如圖所示，凸透鏡中心的點O為光心，通過光心并與透鏡垂直的直線AA為主光軸。三條特征光線：平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡折射后，折射光線會聚于主光軸上一點F；稱

2、為焦點。焦點F到光心O的距離叫做焦距（f）。根據(jù)光路可逆，過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后的光線將平行于主光軸。通過光心的光線，經(jīng)過凸透鏡后傳播方向不發(fā)生改變。（3）凹透鏡:中間薄邊緣厚。如圖所示，平行光經(jīng)凹透鏡折射后會向遠離主光軸方向偏折。將折射光線反向延長會交于主光軸上一點，稱為焦點，由于沒有實際光通過，所以為虛焦點，凹透鏡有兩個虛焦點。三條特征光線：平行于主光軸的光線經(jīng)過凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線經(jīng)過虛焦點F；根據(jù)光路可逆，延長線經(jīng)過焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后的光線將平行于主光軸；通過光心的光線，經(jīng)過凹透鏡后傳播方向不發(fā)生改變。2. 凸透鏡成像規(guī)律（1）燭焰、凸透鏡和光屏的中心要在同一高

3、度上，使像成在光屏中央。（2）物距指的是物體到光心的距離。像距是指光屏到光心的距離。物距、像距與成像的特點之間的關系如下表：物距u 像距v像的情況倒立或正立放大、縮小或等大實像或虛像應用u2ffv2f倒立縮小實像照相機u=2fv=2f倒立等大實像fu2fv2f倒立放大實像放映機、光學投影儀u=f不成像uf不研究正立放大虛像放大鏡 （3）物距與像距的關系：物距變大，像距縮小，像變??；反之，物距變小，像距變大，像變大。3. 眼睛和視覺限制（1）眼睛的折光系統(tǒng)由角膜、房水、晶狀體、玻璃體等構成。（2）視覺形成：光線眼球折光系統(tǒng)視網(wǎng)膜視神經(jīng)大腦皮層的視覺中樞。（3）近視和遠視：近視成因：晶狀體曲度過大

4、或眼球前后徑過長，像落在視網(wǎng)膜前方。矯正：佩戴凹透鏡遠視成因：晶狀體曲度過小或眼球前后徑過短，像落在視網(wǎng)膜后方。老年人的“老花眼”其實就是遠視眼。矯正：佩戴凸透鏡（4）盲點：視網(wǎng)膜上視神經(jīng)傳出的地方，無感光細胞。（5）愛護眼睛，保護視力：提倡“二要二不要”。讀書和寫字的姿勢要正確，眼睛和書本的距離要保持在33厘米；連續(xù)看書或寫字1小時左右要休息片刻，或者向遠處眺望一會，最好是看看遠處的綠草和樹木；不要在光線暗弱或直射的陽光下看書、寫字；不要躺在床上或坐車、走路時看書。如果有灰塵或異物進入眼睛，千萬不要用手亂揉，這樣會磨損角膜，可用眼藥水沖洗眼睛，使異物隨眼藥水和眼淚一起流出?！窘?jīng)典例題】例1.

5、 請畫出如圖所示光路圖的折射光線。解析：由于凸透鏡有會聚作用，平行光線經(jīng)過凸透鏡折射后會聚于焦點，如圖（A）所示。因為凸透鏡焦點由實際光會聚而成，所以稱為實焦點，凸透鏡有兩個焦點。而根據(jù)光路可逆可知，通過焦點的光線，經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸，如圖（B）所示；通過光心的光線，經(jīng)過凸透鏡后傳播方向不發(fā)生改變。如圖（C）所示。答案：如圖所示變式鞏固1：完成下列光路圖答案：略例2： 在研究凸透鏡成像規(guī)律實驗中：（1）第一小組同學依次把點燃的蠟燭、透鏡、光屏放在光具座上，但在實驗中無論怎樣移動光屏都找不到清晰的像，請你幫他們找出一個可能的原因： （2）第一、二組同學分別進行若干操作，并把實驗數(shù)據(jù)準確記

6、錄在下表中，請分析以下數(shù)據(jù)，你能得到什么結論？（至少兩條）第一小組第二小組凸透鏡焦距/cm1414141416161616物距/cm2030406020304060像距/cm4726221880342722像的正倒倒立倒立倒立倒立倒立倒立倒立倒立解析：（1）找不到清晰像主要原因有三心不在同一高度上成虛像像距太大，光具座不夠長。（2）分析表格可知：焦距一定且成實像時，物距越大，像距越小成實像且物距一定時，焦距越大，像距越大物距大于一倍焦距時，成倒立實像。答案：（1）燭焰、透鏡、光屏中心不在同一高度上；蠟燭放在一倍焦距上或一倍焦距以內(nèi)；像距太大，光具座不夠長，光屏承接不到清晰的像。（2）焦距一定且

7、成實像時，物距越大，像距越小；成實像且物距一定時，焦距越大，像距越大；物距大于一倍焦距時，成倒立實像。例3：小李同學沉迷于玩電腦游戲，近來發(fā)現(xiàn)黑板上的字有點看不清了，到醫(yī)院檢查后發(fā)現(xiàn)他的眼睛成像如圖所示，請判斷他的眼睛出了什么問題？該如何矯正？解析：根據(jù)檢查得出的成像圖，可以發(fā)現(xiàn)小李的眼睛出了問題，正常人是成像在視網(wǎng)膜上，而他成像在視網(wǎng)膜前了，說明得了近視眼。小李由于經(jīng)常長時間玩游戲，眼部肌肉極度緊張，晶狀體變凸，表面彎曲程度變大，使像成在視網(wǎng)膜前方，而長時間處于這種狀態(tài)，睫狀肌的調(diào)節(jié)能力就會變差，所以得了近視眼。由于成像在視網(wǎng)膜前，所以矯正的方法應該使像成的位置后移，所以應該佩戴對光線起發(fā)散

8、作用的凹透鏡。 答案：因為成像在視網(wǎng)膜前，所以是得了近視眼。矯正方法是佩戴凹透鏡。變式鞏固2：下圖中表示近視眼成像情況的是 ，應佩戴 矯正；表示遠視眼成像情況的是 ，應佩戴 矯正。甲1乙甲1答案：乙 凹透鏡 甲 凸透鏡例4. 請選擇合適的光學器件放入圖中的相應位置。解析：如圖甲中入射光線是平行光，從圖中發(fā)現(xiàn)經(jīng)過光學器件后光線會聚了，說明這個光學器件具有會聚作用，由此可以判斷應為凸透鏡。如圖乙中所示，當平行光入射時，經(jīng)過光學器件后仍然為平行光，說明該光學器件不能使光會聚或者發(fā)散，但可以改變光的傳播方向，由此可以判斷應該為平面鏡，又由于入射光線和反射光線的相交點即入射點，則可以找到兩個入射點，將它

9、們連起來就可以確定平面鏡的位置了。答案：如圖所示。變式鞏固3：根據(jù)圖中入射光和出射光的情況在方框內(nèi)填上一個適當?shù)墓鈱W元件。答案：解析：我們知道的光學元件一般有平面鏡、凸透鏡、凹透鏡、凸面鏡、凹面鏡五種，其中平面鏡對光的作用是能夠改變光的傳播方向；凸透鏡和凹面鏡對光有會聚作用；凹透鏡和凸面鏡對光有發(fā)散作用。將各圖中的出射光與入射光進行比較：甲圖中，入射光是會聚光，出射光變?yōu)槠叫泄舛皇欠瓷涔?；乙圖中平行光入射，出射光是發(fā)散光，而不是反射光，注意到兩條入射光線出射時上下位置顛倒了，只有平行光通過凸透鏡且出射光過焦點后位置才會發(fā)生顛倒；丙圖中，出射光與入射光都是平行光，只是光的傳播方向發(fā)生了變化。例

10、5. 當蠟燭位于凸透鏡某一位置時，在鏡的另一側的光屏上得到一個倒立、放大的像，若保持鏡的位置不變，把蠟燭和光屏的位置相互交換，則光屏上將出現(xiàn)一個 （ ）A倒立、放大的實像B倒立、縮小的實像C倒立、等大的實像D得不到實像解析：對照物距、像距與成像的特點之間的關系表：物距u 像距v像的情況放大或縮小倒立或正立實像或虛像u2ffv2f縮小倒立實像u=2fv=2f相等倒立實像fu2fv2f放大倒立實像u=f不成像uf不研究放大正立虛像 我們可以發(fā)現(xiàn)要得到倒立、放大的像，需物距fu2f， 像距 v2f。保持鏡的位置不變，交換蠟燭和光屏后，則物距為u2f，像距為fv2f ，所以得到的是倒立、縮小的實像。答

11、案：B變式鞏固4： 某同學將一枝點燃的蠟燭放在距凸透鏡15 cm處時，在光屏上得到一個縮小的像，當蠟燭距透鏡9 cm時，在光屏上得到一個放大的像.這個凸透鏡的焦距可能是（ ）A.10 cm B.8 cm C.6 cm D.4 cm答案：B例6. 照畢業(yè)照時，發(fā)現(xiàn)有些同學沒有進入鏡頭，為了使全班同學都進入鏡頭，應采?。?）A人不動，相機離人遠一些，鏡頭往里縮一些 B人不動，相機離人近一些，鏡頭往里縮一些C人不動，相機離人近一些，鏡頭向前伸一些 D相機和鏡頭都不動，人站近一些解析：有人沒有進入鏡頭說明成的像太大，為了使大家都進入鏡頭，需要使成的像小些，根據(jù)成像規(guī)律，要使像變小，則像距要變小，而物距

12、要變大，所以應該使照相機離人遠一點，鏡頭到底片的距離小一點，鏡頭往里縮一些。答案：A變式鞏固5： 如下圖所示，在探究凸透鏡成像的實驗中，F(xiàn)是凸透鏡的焦點，a、b、c、d、e是放置點燃的蠟燭的五個位置。（1）蠟燭由b往d移動時，為使光屏上成清晰的像，光屏應往 移動（填“左”或“右”）。（2）蠟燭由c往b移動時，光屏上所成的像將逐漸 。（填“變大”、“變小”或“不變”）（3）如果想要用這一面凸透鏡看到一個正立放大的虛像，蠟燭應放在 位置。答案：（1）左 （2）大 （3）a（F以內(nèi)）變式鞏固6：某實驗小組在做“凸透鏡成像”的實驗時，記下了物距和像距的一些對應數(shù)據(jù)，并依次描點畫出了如圖5所示的圖線。請

13、你結合凸透鏡成像規(guī)律觀察分析圖線，由此確定實驗所用的凸透鏡的焦距是 （ ）A30cm B10cm C40cm D無法確定答案：B【課堂小結】1. 我們要充分理解凸透鏡和凹透鏡的作圖。2. 學會利用凸透鏡成像規(guī)律對應用實例進行分析。3能運用眼球的結構和折光系統(tǒng)分析近視和遠視的成因及其矯正方法。【布置作業(yè)】1. 晴朗的夏天中午，往樹或花的葉子上澆水，常會把葉子燒焦，其原因闡述正確的是（ ）A水滴蒸發(fā)，帶走葉子的熱量 B水滴容易透過陽光C水滴在陽光下溫度升高，把葉燙焦D水滴會使陽光會聚，把葉子燒焦。2隱形眼鏡是一種直接貼在角膜表面的超薄鏡片，可隨著眼球的運動而運動，目前使用的軟質隱形眼鏡是由甲醛丙烯

14、酸羥乙酯（HEMA）制成的，中心厚度只有約0.05mm。近視眼患者戴的HEMA超薄鏡片的邊緣厚度（ ）A. 等于0.05mm B. 小于0.05mm C. 大于0.05mm D. 任意值3. 市場上出售一種“人參酒”，在酒瓶中浸著一支人參，你看到浸在瓶中的參是（ ） A實物 B等大的實像 C放大的實像 D放大的虛像4. 關于四種光學儀器的成像情況，說法正確的是 （ ）A放大鏡成正立放大的實像B. 照相機成正立縮小的實像C. 潛望鏡成正立等大的虛像D. 幻燈機成正立放大的實像5. 下列關于實像與虛像的說法中，正確的是 （ ）A虛像是人的幻覺，實像是有實際光線進入人眼B虛像就是影子，實像是由實際光

15、線形成的亮斑C實像能在光屏上呈現(xiàn)，虛像則不能 D光線經(jīng)折射后總成實像，經(jīng)平面鏡的反射總是成虛像6. 在放映幻燈時，要在屏幕上得到字母F，則插入的幻燈片應是（ ） 7. 在2000多年前，我國古人已能“照冰取火”，它們用冰磨成一種冰鏡，使太陽光透過它能點燃柴草取火，這種冰鏡應為（）A平面鏡 B凹透鏡 C凸透鏡 D凹面鏡8. 下圖是一束光線通過透鏡的光路圖，其中正確的是（）ABCD9關于實像和虛像，下列說法正確的是（）A. 實像可在光屏上顯示出來、虛像不能 B. 虛像是人的幻覺，實像不是C. 物體跟它的虛像一定分居在光學器件的兩側 D. 實像是縮小的，虛像是放大的10. 在探究凸透鏡成像規(guī)律實驗中

16、，當燭焰位于距離凸透鏡一倍焦距內(nèi)時，人眼觀察到燭焰成像的情形是圖中的（） 11小明用奶奶的老花鏡鏡片對著太陽時，可在距鏡片5cm處得到一個最亮、最小的小圓點。若小明想通過此老花鏡的鏡片看微雕作品上較小的圖案，則作品到透鏡的距離應滿足（）A小于5cm B大于5cmC大于10cm D大于5cm小于10cm12常見的視力缺陷有近視和遠視。如圖所示是一位視力缺陷人員的眼球成像示意圖，他的視力缺陷類型及矯正視力需要佩戴的透鏡種類是（）A遠視眼，凸透鏡 B遠視眼，凹透鏡C近視眼，凸透鏡 D近視眼，凹透鏡 13. 如圖所示，為了檢查一塊木板的棱是否直，可以閉住一只眼睛，用另一只眼睛沿棱的長度方向看去，這是利

17、用了原理。要想利用凸透鏡使小燈泡發(fā)出的光變成平行光，應該把小燈泡放在凸透鏡的處。14. 用焦距是10cm的凸透鏡使燭焰在光屏上成倒立、縮小的實像，蠟燭到凸透鏡的距離應該大于cm；當蠟燭到凸透鏡的距離小于cm時，透過凸透鏡能看到正立、放大的像。 15如圖，小明用一個透鏡觀看書上的一個英文單詞，他看到了兩個字母“YS”的放大的像。這個透鏡是透鏡，這種透鏡對光線有作用，利用這種透鏡可制成的光學儀器有（只需填寫一種）。16眼睛相當于一部自動對焦的，眼睛的晶狀體相當于鏡，如圖所示，圖_是近視眼的模型，應佩戴鏡矯正。17.小明用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗。如圖所示：（1）要使像能夠

18、成在光屏的中央，應將光屏向調(diào)整（選填“上”或“下”）；（2）實驗過程中，當燭焰距凸透鏡20cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是cm；（3）接著使燭焰向左移動5cm，此時應該將光屏向_移到某一位置（選填“左”或“右”），才能在屏上得到倒立、清晰的實像（選填“放大”、“縮小”或“等大”）。（4）若將燭焰向右移動到離透鏡5cm處，這時候移動光屏，則在光屏上（“能”、“不能”）成一清晰的像。生活中的應用有。參考答案1. D 解析：水滴是中間厚邊緣薄的，相當于凸透鏡，當夏天中午往葉子上澆水時，就像在葉子上放了許多個凸透鏡，凸透鏡具有會聚作用，會把葉子燙傷。 2. C 解析：近視眼的原因是晶狀體曲度過大或眼球前后徑過長，像落在視網(wǎng)膜前方。矯正方法是佩戴凹透鏡，它對光有發(fā)散作用。這樣使光先經(jīng)過凹透鏡發(fā)散后再經(jīng)過眼睛會聚，就能使來自遠處的物體的光會聚在視網(wǎng)膜上看清物體。而凹透鏡是中間薄邊緣厚的透鏡，故HEMA超薄鏡片的邊緣厚度應大于0.05mm。3. D 4. C 解析：A放大鏡成正立放大的虛像；B照相機成倒立縮小的實像；D幻燈機成倒立放大的實像；只有C是正確的。5. C 解析：虛像是由光線的反向延長線相交而成，不能在光屏上顯示，但可用眼睛觀察到，所以A的說法錯誤；影